Российские и китайские ученые разработали эффективные и устойчивые к нагреванию солнечные панели, добавив к стандартной конструкции новый компонент, сообщает Российский научный фонд (РНФ).
Солнечные батареи вырабатывают энергию при помощи фотоэффекта: фотоны, или кванты света, падают на панель, после чего электроны вырываются из одного полупроводника (донора) и переходят в другой (акцептор). Там, откуда ушли электроны, образуются положительные заряды — «дырки». После включения фотоэлемента в электрическую цепь, положительные заряды движутся к положительному электроду (аноду), а электроны — отрицательному электроду (катоду). В результате возникает электрический ток.
К стандартной схеме «донор + акцептор» разработчики из Института синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова и китайского Уханьского университета добавили сложную органическую молекулу, которая поглощает свет в промежуточном диапазоне между элементом, «создающим» электроны и элементом, поглощающим их. Органические молекулы становятся «мостом» между двумя основными элементами, облегчая путь носителям заряда — электронам. Благодаря этому солнечная батарея вырабатывает электроэнергию с меньшими потерями.
Разработка повысила рабочую температуру солнечной панели со 100 до 110 градусов по Цельсию, что позволяет устройству дольше генерировать электричество. Эффективность панели увеличена с 16% до 18%, что соответствует лучшим мировым образцам, утверждают в РНФ.